Por qué un LED necesita una resistencia
Un LED tiene una caída de tensión casi fija, su tensión directa, y por encima de ella la corriente sube muy deprisa. Sin algo que limite la corriente, se calienta y se estropea. Una resistencia en serie fija la corriente.
La fórmula
R = (tensión de alimentación − tensión directa del LED) ÷ corriente
Un LED rojo con una tensión directa de 2,0 V a 20 mA con una alimentación de 5 V necesita (5 − 2) ÷ 0,020 = 150 Ω. Un LED blanco de 3,2 V a 12 V necesita (12 − 3,2) ÷ 0,020 = 440 Ω; usa el siguiente valor normalizado hacia arriba, 470 Ω.
Las tensiones directas típicas son de unos 1,8 a 2,2 V para los LED rojos, amarillos y naranjas, y de unos 2,8 a 3,4 V para los azules, blancos y la mayoría de los verdes. La hoja de datos da la cifra exacta.
Potencia
La resistencia convierte la tensión sobrante en calor: P = I² × R. En el ejemplo de 150 Ω, 0,02² × 150 = 0,06 W, así que sirve una resistencia normal de 0,25 W. Elige una potencia de al menos el doble de la calculada.
Varios LED
En serie, suma las tensiones directas y usa una sola resistencia, siempre que el total quede por debajo de la alimentación. En paralelo, pon una resistencia a cada LED, porque las pequeñas diferencias entre LED hacen que se repartan la corriente de forma desigual.
Calculadora
La Calculadora de resistencia para LED da el valor exacto, el valor normalizado más cercano y la potencia. Para otros circuitos, la Calculadora de la ley de Ohm y la Calculadora en serie y en paralelo hacen el resto.
Tres LED en serie
Tres LED blancos de 3,2 V cada uno con una fuente de 12 V, a 20 mA: los LED consumen 9,6 V y dejan 2,4 V para la resistencia. R = 2,4 ÷ 0,020 = 120 Ω, y la potencia en ella es 0,02² × 120 = 0,048 W, muy por debajo de una de 0,25 W.
Un cuarto LED necesitaría 12,8 V, más que la fuente, así que no encendería. Mantén la suma de tensiones directas por debajo de un 80 % de la alimentación, para que a la resistencia le quede margen.
Hacer funcionar un LED con menos corriente
La mayoría de los LED indicadores se ven bien a 5 mA, y los modernos a 1 o 2 mA. A 5 mA sobre 5 V con un LED rojo de 2,0 V: R = 3 ÷ 0,005 = 600 Ω, así que usa 620 Ω. Es la cuarta parte de la corriente y del calor de 20 mA, lo que importa en aparatos a batería y en paneles llenos de indicadores.
Problemas frecuentes
- El LED apenas se ve o no enciende con 3 V. Un LED azul o blanco ya necesita unos 3 V, así que con dos pilas AA no queda nada para la resistencia. Usa un elevador de tensión, o un LED rojo.
- LED en paralelo sin resistencias separadas. El de menor tensión directa se lleva casi toda la corriente, se calienta y falla primero. Dale a cada uno su resistencia.
- Alimentar un LED directamente desde un pin. Los pines de un microcontrolador suelen admitir 20 mA como máximo, y el total de todos los pines también está limitado. Usa un transistor para algo más brillante.
- La resistencia se calienta. Compara P = I² × R con la potencia nominal de la resistencia y elige una del doble como mínimo.